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BARROS, R. M.

ESTUDO DO EFEITO DA RETENÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS EM GRADES SOBRE O POTENCIAL ENERGÉTICO DE UMA PEQUENA CENTRAL HIDRELÉTRICA (PCH): O CASO DA USINA LUIZ DIAS, ITAJUBÁ-MG. BARROS, R. M.

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  1. ESTUDO DO EFEITO DA RETENÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS EM GRADES SOBRE O POTENCIAL ENERGÉTICO DE UMA PEQUENA CENTRAL HIDRELÉTRICA (PCH): O CASO DA USINA LUIZ DIAS, ITAJUBÁ-MG BARROS, R. M. Eng. Civil, Doutora e Mestre pelo PPG-SHS/EESC/USP, Profa. Dra. - IRN/ UNIFEI, Av.BPS,1303,Itajubá-MG,CEP:37500-903,tel.:(35)36291224,mambeli@unifei.edu.br. OLIVEIRA, M. R. Bióloga,especializando-se pelo CEMARH - IRN/UNIFEI, Av.BPS,1303,Itajubá-MG,CEP:37500-903,tel.:(35)36291224,biolmorena@yahoo.com.br TIAGO FILHO, G. L. Eng. Mecânico, Doutor na área de Hidráulica pela USP e Mestre em Engenharia Mecânica na área de Máquinas de Fluxo pela UNIFEI, Diretor e Prof. Dr. - IRN/ UNIFEI, Av. BPS, 1303, Itajubá-MG, CEP: 37500-903, tel.: (35) 36291454, fax: (35) 36291265, tiago@unifei.edu.br. COSTA, H. S. Eng. Civil, Doutora e Mestre pelo PPG-SHS/EESC/USP, Profa. Dra. - IRN/ UNIFEI, Av.BPS,1303,Itajubá-MG,CEP:37500-903,tel.:(35)36291224,hsc@unifei.edu.br.

  2. ASPECTOS TÉCNICOS • Potência instalada:2,43 MW • Reservatório de pedras argamassadas com duas comportas ao fundo e dois vertedouros • Canal de adução em concreto armado : 80 m de extensão, tem duastubulações forçadas, em aço carbono com diâmetro de 1,40m e 23m de comprimento • Grupos geradores:três com potência de 810 kW cada • Geradores: freqüência de 60 Hz, 720 rpm, 4000 V, fator de potência 0,9 e 900 kVA de potência nominal cada um • Turbinas tipo Francis dupla, com eixo horizontal: vazão de 3,75 m3/s, 28 m de queda e 720 rpm • Fonte: CENTRO NACIONAL DE REFERÊNCIAS EM PEQUENAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS (s/d): Figura 3: a) Canal de adução da PCH Luiz Dias (esquerda); b) PCH Luiz Dias (direita). Fonte: CENTRO NACIONAL DE REFERÊNCIAS EM PEQUENAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS (s/d) Figura 4: Grupos geradores na casa de máquinas da PCH Luiz Dias.

  3. Amostragem de RS coletados nas grades • Três meses (de 01/09 a 01/11/07) : coleta RS nas grades • Potência (kW)- quadro de controle do grupo gerador • medição do nível do canal (haste marcada de 5 em 5 cm) em três pontos: • 1º - 1 metro antes da primeira grade (grade 1); • 2º - 0,5 metro após da grade 1; • 3º - 1 metro antes da grade 2. • Média e desvio-padrão • Composição gravimétrica (RS): • entre 05 e 12/07/07 e entre 15 e 25 /10/07: predomínio de matéria orgânica (salvo duas garrafas tipo PET, em 10/10/07) • avaliação do peso dos RS em 26/10/07: acondicionados em 5 sacos - balança manual • técnica de quarteamento, CETESB (1990 apud D’Almeida & Vilhena, 2000) Figura 5: RS retidos na grade do canal de adução da PCH Luiz Dias. Paradas operacionais da PCH Luis Dias

  4. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA • Cálculo da perda de carga (Equação 1); (1) Onde: ΔHg é a perda de carga (m); níveis de água a montante (hm) e a jusante (hj) da grade • Cálculo da altura líquida (%) (Equação 2); (2) Onde o valor do fator 24 refere-se à queda bruta da central. • Cálculo da energia diária perdida, em MWh (Equação 3): (3) • Considerando o custo de R$ 138,00 por MWh, a perda (em R$), foi calculada conforme a Equação (4). (4) Onde o valor de R$ 138,00/MWh é o valor médio da tarifa da energia elétrica comercializada no período.

  5. Resultados TABELA 1: Valores de média e desvio-padrão para quantidade de RS coletados nas grades, e potência no grupo gerador. • Plástico: 0,82% • Picos das Perdas diárias na energia gerada: 210 kWh em agosto, de 137 kWh, em setembro e 184 kWh em outubro de 2007.

  6. Resultados • Perdas financeiras: valor acumulado de R$ 84,95 em agosto, de R$ 260,51 em setembro e R$ 405,34 em outubro Corresponde a uma perda de energia de 2,94 MWh FIGURA 6: Perda financeira decorrente de RS retidos nas grades sobre a eficiência energética, em agosto de 2007.

  7. Conclusões • Predominância de material orgânico na composição gravimétrica: bairro rural a montante • RS retidos na grade 1 foram responsáveis pela perda de R$ 405,34 na geração de energia elétrica • Corresponde a uma perda de energia de 2,94 MWh • Sugestão: estudo abarcando um período maior, visando à análise de variação do comportamento da população AGRADECIMENTOS Ao Centro Nacional de Referência em Pequenas Centrais Hidrelétricas (CERPCH), ao Eng. Ângelo Stano Júnior e ao Eng. Carlos Adriano Rosa. À Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG), cuja parceria estabelecida com a Unifei que tem permitido o desenvolvimento de trabalhos de cunhos científicos, tecnológicos, educacional e social em Itajubá e região. Obrigado!!!!

  8. Referências Bibliográficas • CENTRO NACIONAL DE REFERÊNCIAS EM PEQUENAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS. Pequena Central Hidrelétrica Luiz Dias: Um centro de história e pesquisa em energia, recursos hídricos e meio ambiente. Disponível em: http://www.cerpch.unifei.edu.br/luiz_dias.htm. Acesso em 09 de out de 2007. • PARQUE DE ALTERNATIVAS ENERGÉTICAS PARA O DESENVOLVIMENTO AUTO-SUSTENTÁVEL. PAEDA – Paisagens. Disponível em:http://www.paeda.unifei.edu.br/fotos/2006/paisagens/paisagens.htm. Acesso em 09 de out de 2007. Esta apresentação estará disponível para download, a partir do dia 28/04/08, no site: www.cbdb.org.br/vispmch

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